智能驾驶全产业链梳理

时间：2023-04-03 10:29:10来源：food栏目：餐饮美食新闻阅读：

感知层

一、车载摄像头：视觉方案的关键

车载摄像头是智能驾驶汽车的重要传感器，功能是监控汽车内外环境以辅助驾驶员行驶。按照安装位置的不同可以分为前视、后视、环视、内视等等。

从产业链脉络来看，从上游的晶圆、保护膜，到中游的 CMOS、DSP，再到下游的模组，基本都具有高技术壁垒，由海外公司主导，在部分领域中国厂商已经开始起步，但是均存在一定的追赶空间。

1、上上游：分为光学镜片、滤光片、保护膜、晶圆。

其中“光学镜片+滤光片+保护膜” 是镜头组的上游；晶圆是 CMOS 和 DSP 芯片的上游。

光学镜片制造原材料有光学玻璃和石英玻璃等，市场竞争激烈。

滤光片通常安装在摄像头镜头之后，接近图像传感器表面，是用来选取所需辐射波段的光学器件，可改善图像质量。

滤光片基片多为白玻璃、有色玻璃、石英、塑料等。

海外供应商包括旭硝子、大真空、日本电波、Optrontec 等，主要来自日韩，国内供应商包括水晶光电、欧菲光、激埃特等。

以海外厂商为主，国内水晶光电、海泰也有供应能力，但是市场竞争力仍存在一定的上升空间。

2、上游：分为镜头组、胶合材料、CMOS、DSP

“镜头组、胶合材料、CMOS”为模组封装商的上游。

“DSP”为系统集成商提供 DSP。

用于车载摄像头的胶合材料主要为 UV 胶（Ultraviolet Rays），用于模组封装环节。供应商数量较多，市场竞争较为激烈，基本由欧美与日本厂商组成。

图像传感器主要分为 CCD 图像传感器（Charged Coupled Device Image Sensor，电荷耦合器件图像传感器）和 CMOS 图像传感器（Complementary Metal-OxideSemiconductor Image Sensor，互补金属氧化物半导体图像传感器）两大类，CMOS 已经成为图像传感器市场的主导产品。

CCD 和 CMOS 图像传感器的主要区别在于二者感光二极管的周边信号处理电路和对感光元件模拟信号的处理方式不同。

CCD 图像传感器中感光元件接受的模拟信号直接进行依次传递，在感光元件末端将所传递的模拟信号统一输出，并由专门的数模转换芯片及信号处理芯片进行放大、数模转化及后续数字信号处理，CCD 图像传感器具有高解析度、低噪声等优点，但生产成本相对较高，主要用于专业相机、摄影机等设备。

而 CMOS 图像传感器中每个感光元件均能够直接集成放大电路和数模转换电路，无需进行依次传递和统一输出，再由图像处理电路对信号进行进一步处理，CMOS 图像传感器具有成本低、功耗小等特点，且其整体性能随着产品技术的不断演进而持续提升。

由于 CMOS 图像传感器具有集成度高、标准化程度高、功耗低、成本低、体积小、图像信息可随机读取等一系列优点，从 90 年代开始被重视并获得大量研发资源，其市场份额占比逐年提升。

目前已广泛应用于智能手机、功能手机、平板电脑、笔记本电脑、汽车电子、移动支付、医疗影像等应用领域，成为移动互联网和物联网应用的核心传感器件。目前，全球主要 CMOS 图像传感器供应商包括三星、索尼、豪威科技、格科微等。

根据统计，2012 年，全球图像传感器市场规模为 99.6 亿美元，其中 CMOS 图像传感器和 CCD 图像传感器占比分别为 55.4%和 44.6%。

随着 CMOS 图像传感器设计水平及生产工艺的不断成熟，其性能及成本上的综合优势凸显，逐渐取代了部分 CCD 图像传感器的市场份额。

至 2019 年，全球图像传感器市场规模增长至198.7 亿美元，而 CMOS 图像传感器占比增长至 83.2%。

预计到 2024 年，全球图像传感器市场规模将达到 267.1 亿美元，实现 6.1%的年均复合增长率，而 CMOS 图像传感器的市场份额也将进一步提升至 89.3%。

根据统计，2012 年，全球 CMOS 图像传感器出货量为 21.9 亿颗，市场规模为 55.2 亿美元。

至 2019 年，全球 CMOS 图像传感器市场出货量为 63.6 亿颗，市场规模达到 165.4 亿美元，分别较 2018 年度增长了 21.4%和 29.0%，相对于 2012 年的年均复合增长率分别达到 16.5%和 17.0%。

得益于智能手机、汽车电子等下游应用的驱动，预计未来全球 CMOS 图像传感器市场仍将保持较高的增长率，至 2024 年全球出货量达到 91.1 亿颗，市场规模将达到 238.4 亿美元，分别实现 7.5%7.6% 的年均复合增长率。

车载摄像头领域，CMOS 是主流传感器。

CMOS 全球市场份额来看，索尼常年占据了市场 40%以上的份额，其 CMOS 业务主要集中在手机。

但是车载应用 CMOS 的行业龙头为安森美，韦尔股份旗下的豪威科技紧随其后。

根据数据，车载 CIS（CIS：CMOS 图像传感器）市场，安森美占据龙头地位，市场占有率高达 60%，韦尔股份旗下的豪威科技占有率也在不断提升。

索尼和三星作为手机 CIS 的龙头，进入车载市场较晚，正在快速切入。

DSP 芯片作用是将模拟信号转化为数字信号。

DSP 芯片头部厂商主要是德州仪器(TI)、模拟器件公司(ADI)和摩托罗拉(Motorola)，其中德州仪器的市场占有率最高，在 DSP 芯片市场中处于领先位置。

3、中游：分为模组供应商、系统集成商

国外厂商在车载摄像头前装市场优势明显，占主要市场份额，头部公司包括索尼、松下、法雷奥、麦格纳等等。

国内公司逐渐涌现，包括海康威视、德赛西威、舜宇光学、联创电子、欧菲光、苏州智华、辉创电子、同致电子、信利国际、豪恩汽电等，但是仍有一定的追赶空间。

国内的模组封装厂商主要包括舜宇光学和欧菲光，两家厂商在手机摄像头模组封装领域发展迅速，已经进入车载摄像头模组封装领域。

非上市公司如苏州智华、深圳豪恩、联合光学等模组封装厂商也在发展。

整体来看国产厂商与国外头部厂商存在明显差距。

4、下游：整车厂等

根据数据，全球平均每辆汽车搭载摄像头数量将从 2018 年的 1.7 颗增加至 2023 年的 3 颗。

我国 2020 年汽车摄像头平均搭载数量仅有 1.3 颗，市场空间巨大。根据我们的测算，2025 年国内乘用车车载摄像头市场空间约为 180 亿元。

二、超声波雷达：逐步实现国产替代，市场格局几乎定型

超声波雷达常见的工作频率有 40KHz、48KHz、58KHz 等，由于频率越高，水平与垂直方向的探测角度就越小，探测面积就越小，因此 40KHz 为最常见的频率。

超声波雷达的探测范围基本在 0.1 米至 3.0 米之间，且超声波雷达技术成熟、性价比高，是倒车、停车场景下最优的量产方案选择。

超声波雷达的缺点在于测试角度小需要安装多个、测距短、只适用于低速场景等。

目前阶段，单车约配备 12 个超声波雷达（倒车雷达安装 4 个超声波传感器，自动泊车系统在倒车雷达系统的基础上再增加 4 个 UPA（超声波驻车辅助，Ultrasonic Parking Assistant）和 4 个 APA（自动泊车辅助，Automatic Parking Assistant）超声波传感器，合计 12 个）。

超声波雷达技术较为成熟，国内外差距主要在于传感器的稳定性、可靠性等方面。

目前超声波雷达已逐步实现国产替代，但中国超声波雷达厂商的研发能力较海外对手仍有差距，且超声波雷达市场格局已经定型，中国厂商有望进一步缩小与海外对手的产品力差距，但是发展空间较为有限。

三、毫米波雷达：22GHz 转向 77GHz，国内外市场快速增长

上游：分为 MMIC 单片微波集成电路、天线高频 PCB 板、DSP/FPGA。硬件成本占比约 50%

1、MMIC 单片微波集成电路：

国外：英飞凌 Infineon、TI、ST、ADI、NXP

国内：清能华波、加特兰微电子、厦门意行半导体、矽杰微电子、南京米勒

MMIC 包括多种功能电路，如低噪声放大器(LNA)、功率放大器、混频器、检波器、调制器、压控振荡器(VCO)、移相器等。

MMIC 具有电路损耗低、噪声低、频带宽、动态范围大、功率大、抗电磁辐射能力强等特点。MMIC 电路中核心芯片目前基本来自恩智浦(NXP)、英飞凌、德州仪器(TI)等海外芯片设计公司。

MMIC 成本占比达到约 25%左右。

2、天线高频 PCB 板：

国外：Rogers、Isola、Schweizer